JPH04165360A - スクリーン印刷用メタルマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本願は、スクリーン印刷において使用されるメタルマス
クの構造の改良に関するものである。

（従来技術） 一般に、スクリーン印刷において使用されるメタルマス
クは、第１＠図に示すように、メタルマスク１を直接ス
クリーン印刷用固定枠３に取付けるか又は第１■図に示
すように、弾性シート又は弾性メツシュ２を介してスク
リーン印刷用固定枠３に取付けられている。

他方、出願人発明に係る所謂フレクシャー印刷は、イン
キが透過するステンシルの４端部の内スキージが移動す
る方向と平行な端部は固定枠によって支持せず、スキー
ジが移動する方向と直交する方向の２つの端部を支持し
、これらの内一方又は両方をスキージの移動と共に移動
させることによってステンシルの印刷時に於ける面方向
の張力を略一定とすることによって従来のスクリーン印
刷を改良した構成を有しているが、この場合には、第１
０図に示すように直接２本の支持棒３１にメタルマスク
１を固定することになる。

従来のメタルマスクは、第１（ａ）図に示す様にインキ
透過部にメツシュが存在しない構造か、又は第１■図及
び第１（Ｃ）図に示すようにメタルマスク１に対し、既
存のメツシュ２を表面に貼合わせたことによる構造を有
している。

尚、一般にインキ透過部をメツシュによって貼り合わせ
るのは、透過部の面積が大きい場合、又は第２図に示す
ように、インキ透過部中に孤立したメタル部分が存在す
る場合である。

従来メツシュによってメタルマスクを覆う場合には、メ
ツシュを構成する単位メツシュの大きさ及びメツシュ線
の太さは画一的に定められている。

しかるに、スクリーン印刷及びフレクシャー印刷におい
て微細パターンを印刷する場合には、メタルマスクのイ
ンキを透過する開口部の面積が小さいか又は幅が狭い場
合には、インキの膜圧が小さくなり、場合によってはパ
ターン線のキレ、又はパターン線のカスレ等が発生する
ことがある。

逆に、開口部の面積が大きいか又は幅が広い場合には、
単位面積当りのインキの透過量も多く、極端な場合には
、インキのタレ、ニジミによってパターン形状の印刷を
呈する場合がある。

これらは、インキとメタルマスク及びメツシュとの間の
粘性抵抗によって、開口部の面積が小さい場合又は幅が
狭い場合には、開口部の単位面積当りを透過するインキ
量が小さくなり、逆に開口部の面積が大きいか又は幅が
広い場合には、開口部の単位面積当りを透過するインキ
量が大きいことに由来するものと解されるが、他方、メ
タルマスクをメツシュによってカバーした場合、第３図
に示すように単位メツシュ幅の大きさによって、インキ
の膜圧は大きく変化し、又メツシュ線の細さによっても
インキの膜圧は変化する。

このような場合、メタルマスクの開口部の面積又は幅が
変化するにも拘らず、同一の単位幅又はメツシュ線の太
さによるメツシュによってカバーした場合には、前記の
ような問題点を解決することは出来ない。

（課題） ここに本願発明は、従来のメタルマスクの前記のような
インキの膜圧の均−及びこれによる弊害を克服し、均一
な膜圧を可能とするメタルマスクを提供することを課題
とするものである。

（課題を解決する為の手段） 以上の課題を解決する為、本願発明によるメタルマスク
は、 ■メタルマスクのインキを透過する開口部の面積又は幅
に応じて、該開口部をカバーするメツシュの単位メツシ
ュ幅を定め、該開口部の面積又は幅が、一定値より相対
的に小さい場合には、該メツシュの単位メツシュ幅を相
対的に大きく設計するか又は該開口部をメツシュによっ
てカバーしないことを特徴とするスクリーン印刷用メタ
ルマスク ■及びメタルマスクのインキを透過する開口部の面積又
は幅に応じて、該開口部をカバーするメツシュのメツシ
ュ線の太さを定め、該開口部の面積又は幅が一定値より
も小さい場合には、該開口部をカバーするメツシュを設
けないが又はメツシュ線の太さを相対的に細く設計する
ことによるスクリーン印刷用メタルマスクからなる。

即ち、本願発明のスクリーン印刷用メタルマスクは、開
口部の大きさ、幅に応じて、これをカバーするメツシュ
の部分及びメツシュ幅又はメツシュ線の太さを随時調整
し、これによって開口部の単位面積当りのインキの透過
量及び印刷されたインキの膜圧を可能な限り一定とする
点に基本的な技術思想を有している。

第４（ａ）図は、開口部の面積、幅に応じてメツシュの
幅を変化させた場合を示し、第４■図は、メツシュ線の
太さを変化させた場合を示し、第４０図は両方を変化さ
せた場合をそれぞれ示す。

メタル自身とメツシュとの関係は、第５（ａ）図に示す
ように、メツシュとメタルとを別の素材を以って重ねら
れ、メツシュがメタルの開口部を覆う構造の場合と、第
５■図に示すように、メツシュがメタルと同一素材を以
って構成され、路間−の面上に存在する構造の場合とが
考えられる。

以上の様な本願のメタルマスクの製造方法にっいて述べ
る。

第６図は、第５（ａ）図に示すメタルマスクｌを以下の
ような露光によって形成する工程を示す。

■、ガラス板４上に導電膜５（例えばアルミニウム、銅
、クロム、ニッケル等）を形成し、該導電膜上に感光性
フォトレジスト又は感光性ドライフィルム６を塗工し、
該フォトレジスト又はドライフィルムの上方に於いて開
口部の所望のパターンを有するフォトマスクを用いて、
該フォトレジスト又は該ドライフィルム６に対するパタ
ーン露光を行う（フォトレジスト及びドライフィルムは
感光架橋型、又は感光硬化型の場合には、開口部に光を
照射させて、フォトレジスト、ドライフィルムを硬化さ
せるが、逆にフォトレジスト、又はドライフィルムが感
光分解型の材料の場合には、インキを透過する開口部分
以外の部位に光を照射して分解させる。）。

■、現像によって分解又は溶解したフォトレジスト又は
ドライフィルムを除去し、該除去した部分に電気鍍金、
金属蒸着によって、メタルマスクの薄板を形成する（尚
その際メタルの薄膜が、フォトレジスト　６の上にも形
成されることが多い、）。

■、以上によって残存したフォトレジスト又はドライフ
ィルム及び薄板の上に改めてフォトレジスト又はドライ
フィルム６を塗工し、これに対し前記■と同様に各開口
部の面積、幅に応じて所望の単位幅又はメツシュ線の太
さによるメツシュパターンを露光して、フォトレジスト
又はドライフィルムにメツシュパターンを形成させる。

■、現像によって分解又は溶解したフォトレジスト又は
ドライフィルムを除去し、除去したフォトレジスト又は
ドライフィルム６の部位に金属を電気鍍金又は蒸着によ
ってメツシュ２を形成させる。

■、残存したフォトレジスト又はドライフィルムを除去
し、かつアルカリ液によってガラス及び導電膜を除去す
る。

■、■の工程に於て形成されたメタルの薄層をエツチン
グによって除去する。

前記の工程は、最初に一定のインク透過の開口部を有す
る金属薄膜を形成した後、メツシュ部分を形成したが、
この順序を逆転する手法も又当然可能である。

第７図は、第５■図に示すメタルマスクを以下のような
露光によって形成する工程を示す。

■、ガラス板４上に導電膜５を形成し、該導電膜上感光
性フォトレジスト又は感光性ドライフィルム膜６の塗布
をする。

■、開口部のパターン及び該開口部の面積及び幅に応じ
た単位幅及びメツシュ線の太さによるメツシュパターン
を有するフォトマスクを用いて、該フォトレジスト又は
該ドライフィルムに対するパターン露光を行なう。

■、電気鍍金又は蒸着によってメタル１のマスク及びメ
ツシュ２による薄板を形成する。

■、フォトレジスト又は感光性ドライフィルムを除去し
、かつアルカリ液によってガラス及び導電膜を除去する
。

第８図は、第５■図に示すメタルマスクを以下のような
ハーフエツチングによって形成する工程を示す。

■、−枚の金属薄膜１０の両面に感光性フォトレジスト
６１．６２を塗布する。

■、一方の面のフォトレジスト６１に対し開口部の所望
のパターンを露光させ、他方の面のフォトレジスト６２
に対し開口部の面積、幅に応じた単位。メツシュの輻及
びメツシュ線の太さによるメツシュパターンを露光する
。

■、金属薄膜の両側から、開口部のパターン及びメツシ
ュパターンに応じて、ハーフエツチングを行なう。

■、フォトレジストを除去し、これによって所望のメタ
ルマスクを得る。

第９図は、第５■図に示すメタルマスク１を以下のよう
な一方の面からのエツチングによって形成する工程を示
す。

■、−枚の金属薄膜ｌＯの一方の面にフォトレジスト６
を塗布する。

■、当該フォトレジスト６に対し、開口部の所望のパタ
ーン及び開口部の面積、幅に応じた単位メツシュ幅及び
メツシュ線の太さによるメツシュパターンを露光する。

■、開口部のパターン及びメツシュパターンに応じてフ
ォトレジスト６が存在する面からエツチングを行なう。

■、フォトレジストを除去し、これによって所望のメタ
ルマスクを得る。

以下本願のメタルマスクの製造方法の具体的な実施例に
ついて述べる。

実施例１（メタルマスクの薄板及びメツシュの双方につ
いて電気鍍金を使用する例） 平滑なガラス表面にアルミニウムを蒸着し、０．５μの
薄膜を形成した。更にアルミニウム表面にロールコース
タ−塗布によりＡ２−１３５０Ｊのフォトレジスト層４
ｕを形成し、予定する開口部に応じて所望の単位メツシ
ュ幅及びメツシュ線の太さによるメツシュパターンを有
するフォトマスクにより画像露光し、その後該フォトレ
ジストを現像し、該フォトレジスト表面にアルミニウム
の露出した開口部を形成した。その後、該開口部に電気
鍍金法によりニッケル金属を電着した。得られたメツシ
ュの厚みは４μであった。ここで、印刷パターン部形成
用の金属ニッケルを０．１μスパツターリングにより付
着した。

更にこの上にＡＺ−１３５０Ｊを同様に塗布し、続いて
所望の印刷画像パターンを有するフォトマスクにより画
像露光し、同様にフォトレジスト表面に開口部を形成し
た。そして同様に該開口部に電気鍍金法によりニッケル
金属を電着し、印刷画像を有する金属薄板を形成し、最
後に形成したメタルマスクを５％アルカリ水溶液中で剥
離して、本願発明のメタルマスクを得た。このようにし
て得られたメタルマスクの厚みは１２μであった（尚前
記実施例１では、フォトレジストとして光硬化型のポジ
型レジストを使用したが、逆に光分解型のネガ型レジス
トを用いても同様なメタルマスクの形成が可能であるこ
とは自明である。〕。

実施例２（電気鍍金とエツチングとを組み合わせた例） 平滑なガラス表面にアルミニウムを蒸着し、０．５μの
薄膜を形成した。更にアルミニウム表面にロールコータ
−塗布によりＪＳＲＣｒＲ−７０１のフォトレジスト層
４μを形成し、予定する開口部に応じて所望の単位メツ
シュ幅及びメツシュ線の太さによるメツシュパターンを
有するフォトマスクにより画像露光し、その後該フォト
レジストを現像し、該フォトレジスト表面にアルミニウ
ムの露出した開口部を形成した。

その後、該開口部に電気鍍金法によりニッケル金属を電
着した。その後、該ガラス表面に金属ニッケルを全面蒸
着し、０．２μの薄い金属層を形成した。該金属層の表
面上に更に同じレジストをロールコートし、厚さ１０μ
のフォトレジスト層を形成し、所望の印刷用パターンを
有する開口部を形成した。最後に、ニッケルメッキによ
り実施例１と同様に電気鍍金を施した後、　５％アルカ
リ水溶液によりアルミニウムをエツチングし、同時にネ
ガ型レジストである該レジストを剥離し、メタルマスク
をガラス表面より離脱せしめた。更に蒸着の際に形成さ
れた０、５μのニッケル薄膜を１０％ＨＣＬ水溶液によ
ってエツチングし、本願発明のメタルマスクを製作した
。

実施例３（電気鍍金とエツチングとを組み合わせた例） 平滑なガラス表面にアルミニウムを蒸着し、０．５μの
薄膜を形成した。更にアルミニウム表面に電気鍍金によ
りニッケルを全面メツキし厚さ４μのニッケル金属層を
形成した。その後、ロールコータ−塗布によりＪＳＲＣ
ＩＲ−７０１のフォトレジスト層２μを形成し、予定す
る開口部の面積及び幅に応じたメツシュ線の太さによる
メツシュパターンを有するフォトマスクにより画像露光
し、その後該フォトレジストを現像し、該フォトレジス
ト表面にニッケルの露出した開口部を形成した。その後
、該開口部を５％ＨＣＬ水溶液でエツチングし、アルミ
ニウム表面上に予定する開口部の面積及び幅に応じたメ
ツシュ線の太さによるメツシュを形成した。得られたメ
ツシュ厚みは４μであった。その後、該メツシュ表面に
金属ニッケルを全面蒸着し、０．２μの薄い金属層を形
成した。

該金属層の表面上に更に同じレジストをロールコートし
、厚さ１０μのフォトレジスト層を形成し、所望の印刷
用パターンを有する開口部を形成した。最後に、ニッケ
ルメッキにより実施例１と同様に電気鍍金を施した後、
５％アルカリ水溶液によりアルミニウムをエツチングし
、同時にネガ型レジストである該レジストを剥離し、メ
タルマスクをガラス表面より離脱せしめた。更に蒸着の
際に形成された０、５μのニッケル薄膜を１０％ＨＣＬ
水溶液によってエツチングし、本願発明のメタルマスク
を製作した。

（発明の作用効果） 以上の時本願の構成によるメタルマスクに於いては、従
来のメタルマスクに比し、インキの開口部の単位面横辺
りの透過量及び印刷されたインキの厚みは、遥かに均一
となり、しかも面積の大きい開口部又は幅の広い開口部
の前には、メツシュの単位幅を小さく設計すること、又
はメツシュ線を太く設計することの一方又は両方を採用
することによって、インキのニジミ、タレ等を防ぐこと
ができる。

逆に面積の小さい開口部又は幅の狭い開口部には、メツ
シュを設けないか又は線同士の幅が大きいメツシュ、更
には線の太さの小さいメツシュを用いることによって、
インキのカスレ又は線切れ等を防止することができる。

かくして、本願発明のメタルマスクでは、従来のメタル
マスクでは不可能とされていたｌＯ〜５０μ単位の微細
なパターンによるスクリーン印刷も可能となり、解像度
に於いて写真法に匹敵するパターン印刷が実現できる。

しかも、本願のメタルマスクの製造方法は、従来のメタ
ルマスクの製造工程を単に応用したものであって、格別
の経費を要する訳ではない。

このように本願のメタルマスク及びその製造方法は、ス
クリーン印刷及びフレクシャー印刷に於いて画期的な価
値をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１　（ａ）図、第１■図、第１（Ｃ）図：従来に於け
るメタルマスクの使用形態を示す斜視図 第２図：メタルマスクに於ける孤立した部分を示す平面
図 第３図：メツシュを構成する線の太さを一定とした場合
線同士の幅とメツシュを透過したインキの膜圧との関係
を示すグラフ 第４（ａ）図、第４■図、第４０図：本願発明の構成を
示す平面図 第５＠図、第５■図二本願発明の構成を示す断面図 第６図〜第９図二本願発明のメタルマスクを得る工程を
示す断面図 １：メタルマスク　　１１：インキ透過口２：メツシュ ３ニスクリーン印刷用固定枠　　３１：支持棒５：導電
線　　　　　４ニガラス板 ６．６１，６２：フォトレジスト又はドライフィルム出
願人代理人弁護士弁理士　赤　尾　直　人第６（ｂ）図 手続補正書（方　刻 平成　３年　３月　１２日 特許庁長官　　　植　松　　敏　殿 １、　事件の表示　　　平成　２年特許願　第　２９０
７８４号２、　発明の名称　　　スクリーン印刷用メタ
ルマスク及びその製造方法 氏名（名称）　　大　関　正　直

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタルマスクのインキを透過する開口部の面積又
   は幅に応じて、該開口部をカバーするメッシュの単位メ
   ッシュ幅を定め、該開口部の面積又は幅が、一定値より
   相対的に小さい場合には、該メッシュの単位メッシュ幅
   を相対的に大きく設計するか又は該開口部をメッシュに
   よってカバーしないことを特徴とするスクリーン印刷用
   メタルマスク。
2. （２）メタルマスクのインキを透過する開口部の面積又
   は幅に応じて、該開口部をカバーするメッシュのメッシ
   ュ線の太さを定め、該開口部の面積又は幅が一定値より
   も小さい場合には、該開口部をカバーするメッシュを設
   けないか、又はメッシュ線の太さを相対的に細く設計す
   ることによるスクリーン印刷用メタルマスク。
3. （３）メタルマスクとメッシュとが重なった状態となっ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲（１）記載のス
   クリーン印刷用メタルマスク。
4. （４）メタルマスクとメッシュとが略同一平面において
   形成されているということを特徴とする特許請求の範囲
   （１）記載のスクリーン印刷用メタルマスク。
5. （５）金属版上にフォトレジストを塗工し、該フォトレ
   ジストの上方に於いて、所望の開口部及び各開口部の幅
   及び形状の双方又は何れか一方に応じた単位メッシュの
   大きさ及びメッシュ線の太さの双方又は何れか一方が定
   められたメッシュ模様によるフォトマスクを設け、フォ
   トマスクに対する光の照射によってフォトレジストに開
   口部及び当該開口部に応じたメッシュに対応したパター
   ン露光を行い、フォトレジストに対する現像の後該メッ
   シュを構成する線の部分及び開口部以外のメタル板に相
   当する部位を蒸着、電気鍍金、電着の何れかを行うこと
   によるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。
6. （６）金属版上にフォトレジストを塗工し、該フォトレ
   ジストに対し上方においてメタルマスクの各パターンに
   応じたフォトマスクを形成しこれに光を透過させてフォ
   トレジストのパターン露光を行い、フォトレジストに対
   する現像の後金属の蒸着、電気鍍金、電着の何れかを行
   うことによってメタルマスクを形成し、前記残存したフ
   ォトレジストを除去した後改めて前記メタルマスクの上
   に更にフォトレジストを塗工し、各開口部の大きさ及び
   形状の何れか一方又は双方に応じた単位メッシュ幅及び
   メッシュ線の太さの何れか一方又は双方が定められたメ
   ッシュの模様によるフォトマスクを設け、フォトマスク
   に対する光の照射によってフォトレジストに各メッシュ
   の模様による露光を行い、該メッシュの線に対応する部
   分のレジストを現像によって除去し、該レジストの除去
   部分について改めて金属蒸着、電気鍍金、電着の何れか
   を行うことによって形成されたスクリーン印刷用メタル
   マスクの製造方法
7. （７）金属薄板の両面にフォトレジストを塗布し、一方
   の面より所望のパターンによる開口部を有するフォトマ
   スクによってフォトレジストを露光させ、他方の面には
   、前記パターンの大きさ及び形状の何れか一方又は双方
   に応じた単位メッシュの大きさ及び線の太さの何れか一
   方又は双方を有するメッシュパターンを露光させ、フォ
   トレジストの現像の後各面についてハーフエッチングを
   行うことによるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方
   法
8. （８）金属薄膜の一方の面に対し、感光材料によるフォ
   トレジストを塗布し、該フォトレジストに対し、所望の
   パターン形状の何れか一方又は双方の開口部および各開
   口部の大きさ、形状に応じた何れか一方又は双方に応じ
   た単位メッシュの大きさ及び線の太さの何れか一方又は
   双方を有するメッシュパターンを露光させ、フォトレジ
   ストの現像の後エッチングを施すことによるスクリーン
   印刷用メタルマスクの製造方法